基本项目测定方法凯氏氮第1页共6页凯氏氮GB11891--89凯氏氮是指以凯氏(kjeldahl)法测得的含氮量。它包括了氨氮和在此条件下能被转化为铵盐而测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要是指蛋白质、胨、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的,氮为负三价态的有机氮化合物。它不包括叠氮化合物、联氮、偶氮、腙、硝酸盐、亚硝酸盐、腈、硝基、亚硝基、肟和半卡巴腙类的含氮化合物。由于一般水中存在的有机氮化合物多为前者,因此,在测定凯氏氮和氨氮后,其差值即称之为有机氮。测定凯氏氮或有机氮,主要是为了了解水体受污染状况,尤其是在评价湖泊和水库的富营养化时,是一个有意义的指标。概述1.方法原理水样中加入硫酸并加热消解,使有机物中的胺基氮转变为硫酸氢铵,游离氨和铵盐也转变为硫酸氢铵。消解时加入适量硫酸钾以提高沸腾温度,增加消解速率,并加硫酸铜(或硫酸汞)为催化剂,以缩短消解时间。消解后液体,使成碱性蒸馏出氨,吸收于硼酸溶液中,然后以滴定法或光度法测定氨含量。如以硫酸汞为催化剂,则消解时形成汞铵络合物。因此,在蒸馏时应同时加入适量硫代硫酸钠,使络合物分解。基本项目测定方法凯氏氮第2页共6页2.方法的适用范围当凯氏氮含量较低时,可取较多量的水样,并用光度法测定氨量。含量较高时,则减少取样量,并用酸滴定法测氨。试料体积为50ml时,使用光程长度为10mm比色皿,最低检出浓度为0.2mg/L。3.水样的保存水样如不能及时测定时,应加入足够量的硫酸,使pH2,并在4℃保存。仪器(1)凯氏定氮装置:500ml凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管。或配有100ml凯氏定氮烧瓶的半微量水蒸气蒸馏定氮装置。试剂实验用水均用无氨水。(1)硫酸(ρ=1.84g/ml)。(2)硫酸钾(K2SO4)。(3)硫酸铜溶液:称取5g硫酸铜(CuSO4.5H2O)溶于水,稀释至100ml。(4)氢氧化钠溶液:称取500g氢氧化钠溶于水,稀释至1L。(5)硼酸溶液:称取20g硼酸溶于水,稀释至1L。步骤1.常量法(1)取样体积的确定:按下表分取适量水样,移入500ml凯氏瓶中。基本项目测定方法凯氏氮第3页共6页凯氏氮含量与相应取样量水样中凯氏氮含量(mg/L)水样体积(ml)-1025010-2010020-5050.050-10025.0(2)消解:加10ml浓硫酸,2ml硫酸铜溶液,6g硫酸钾和数粒玻璃珠,混匀。置通风柜内加热煮沸,至冒三氧化硫白烟,并使溶液变清(无色或淡黄色),调节热源使继续保持煮沸腾30min,放冷,加250ml水,混匀。(3)蒸馏:将凯氏瓶使呈45°斜置,缓缓沿壁加入40ml氢氧化钠溶液,使在瓶底形成碱液层。迅速连接氮球和冷凝管,以50ml硼酸溶液为吸收液,导管管尖伸入吸收液液面下约1.5cm。摇动凯氏瓶使溶液充分混合,加热蒸馏,至收集馏出液达200ml时,停止蒸馏。(4)氨校准曲线的绘制吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、10.0ml铵标准使用液于50ml比色管中,加水至标线,加1.0ml酒石酸钾钠溶液,混匀。加1.5ml纳氏试剂,混匀。放置10min后,在波长420nm处,用光程20mm比色皿,以水为参比,测量吸光度。由测得的吸光度,减去零浓度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮含量(mg)对校正吸光度的校准曲线。(5)水样的测定①分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样(使氨氮含量不超过0.1mg),加入50ml比色管中,稀释至标线,加1.0ml酒石酸基本项目测定方法凯氏氮第4页共6页钾钠溶液。②分取适量经蒸馏预处理后的馏出液,加入50ml比色管中,加一定量1mol/L氢氧化钠溶液以中和硼酸,稀释至标线,加1.5ml纳氏试剂,混匀。放置10min后,同校准曲线步骤测量吸光度。(6)空白试验:用水代替水样,与水样测定相同步骤操作,进行空白测定。2.半微量法(1)取样体积的确定:参见下表,移入100ml凯氏瓶中。凯氏氮含量与相应取样量水样中凯氏氮含量(mg/L)取样体积(ml)-405040-802580-20010200-4005(2)消解:加2.5ml硫酸,0.4ml硫酸铜溶液,1.2g硫酸钾和数粒玻璃珠,混匀。置通风柜内,加热煮沸至冒三氧化硫白烟,并使溶液变清,调节热源使继续保持煮沸30min,放冷。用少量水使消解后溶液定量移入半微量定氮蒸馏装置,其总量不超过30ml。(3)蒸馏:加入10ml氢氧化钠溶液,通入水蒸气蒸馏,用20ml硼酸溶液吸收蒸出的氨,接取馏出液至50ml。(4)氨校准曲线的绘制吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、10.0ml铵标准使用液于50ml比色管中,加水至标线,加1.0ml酒石酸钾钠溶液,混匀。加1.5ml纳氏试剂,混匀。放置10min后,在波长基本项目测定方法凯氏氮第5页共6页420nm处,用光程20mm比色皿,以水为参比,测量吸光度。由测得的吸光度,减去零浓度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮含量(mg)对校正吸光度的校准曲线。(5)水样的测定①分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样(使氨氮含量不超过0.1mg),加入50ml比色管中,稀释至标线,加1.0ml酒石酸钾钠溶液。②分取适量经蒸馏预处理后的馏出液,加入50ml比色管中,加一定量1mol/L氢氧化钠溶液以中和硼酸,稀释至标线,加1.5ml纳氏试剂,混匀。放置10min后,同校准曲线步骤测量吸光度。(6)空白试验:用水代替水样,与水样测定相同操作步骤进行空白测定。计算由水样测得的吸光度减去空白试验吸光度后,从校准曲线上查得氨氮含量(mg)。氨氮(N,mg/L)=vm×1000式中,m--由校准曲线查得氨氮量(mg);V—水样体积(ml)。测得的氨氮量,即为凯氏氮量。精密度和准确度五个实验室用本方法测定凯氏氮为986.9mg/L的统一样品,室内相对标准偏差1.0%;室间相对标准偏差4.3%;相对误差-0.6%。基本项目测定方法凯氏氮第6页共6页注意事项(1)如采用酚盐法(或水杨酸法)测氨时,则应改用0.01mol/L硫酸溶液为吸收液。(2)蒸馏装置应注意使连接处不漏气,并防止倒吸。(3)蒸馏时应避免暴沸,否则,可致使吸收液温度增高,造成吸收不完全而使测定结果偏低。(4)蒸馏时必须保持蒸馏瓶内溶液呈碱性,如在蒸馏期间,瓶内液体仍为清澈透明,则在蒸馏结束后,滴加酚酞指示液测试。必要时,添加适量水和氢氧化钠溶液,重新蒸馏。(5)对难消解的有机氮化合物,可增加消解时间,亦可改用硫酸汞为催化剂。硫酸汞溶液的制备如下:硫酸汞溶液:称取2g红色氧化汞(HgO)溶于40ml(1+5)硫酸溶液中。常量法加入量为2ml,半微量法加入0.4ml。蒸馏时改用每毫升含0.5g氢氧化钠和25mg硫代硫酸钠的混合碱液代替单一的氢氧化钠溶液。